Операционные системы
УПРАВЛЕНИЕ ОСНОВНОЙ ПАМЯТЬЮ - часть 6
В первом случае требуется меньше вычислительной работы при корректировке таблиц, а во втором - реже выполняется процедура сжатия. Так как программы перемещаются по оперативной памяти в ходе своего выполнения, то преобразование адресов из виртуальной формы представления в физическую должно выполняться динамически.
Недостатки
этого метода:
а) используется время ЦП на уплотнение;
б) во время уплотнения ОС прекращает выполнение процессов пользователей (неприемлемо для СРВ).
Страничная организация памяти
реализует концепцию несвязного распределения памяти ЭВМ и означает
а) разделение ОП ЭВМ на блоки фиксированной длины размером от 1 до 4 Кб;
б) разделение адресного пространства программы загрузчиком на страницы фиксированного размера, равного длине блока;
в) динамически поблочно выделяется память программам в любом месте ЭВМ;
г) аппаратная поддержка соответствия номеров блоков ОП ЭВМ и страниц процесса по соответствующей таблице отображения страниц, пример которой приведен на рис.5.5.
Рис.5.5. Таблица отображения страниц (ТОС):
Достоинства:
1.Отсутствие внешней фрагментации (достаточно разделов для больших программ).
2.Внутренняя фрагментация ограничена размером блока ОП ЭВМ < 1 -4 Кб.
Общий итог развития форм организации реальной ОП - практически полная ликвидация фрагментации.
Общие недостатки реальной ОП:
(Физический)
ограниченный объем реальной памяти и, соответственно, максимального объема выполняемой программы. Адресное пространство ЭВМ определяется разрядностью адресов, допустимых в архитектуре ЭВМ, а программа не может быть размером больше чем реальный объем ОП.
ЕC ЭВМ – 24 - разрядные адресные регистры определяют допустимое адресное пространство размером 16 Мб, реально же устанавливается объем памяти 512 Кб - 8 Мб.
Pentium может адресовать своими 32-разрядными регистрами 4 Гб ОП, реально на компьютере устанавливается значительно меньший объем памяти (32-192 Мб). Нетрудно представить, какой огромный размер виртуальной ОП будет доступен с использованием анонсированного фирмой Intel 64 - разрядного процессора Merced.
(Логический) неэффективное использование РОП ввиду необходимости загрузки в ОП задания пользователя целиком, в то время как 85% времени выполнения программ реализуется обычно 5-10% команд программ.
Все упомянутые проблемы привели к появлению концепции виртуальной памяти как воплощения идеи виртуализации ресурсов.